CC BY
44
А.Н. Путятина, л.Б. Ким
Биохимические маркеры постинфарктного заместительного фиброза у мужчин различного возраста
Научный центр клинической и экспериментальной медицины СО РАМН, Новосибирск, 630117, ул. Тимакова, 2, [email protected]
УДК 616.127-005.8:616003.9616-055.1 ВАК 14.01.05
Поступила в редакцию 4 июля 2011 г.
© А.Н. Путятина,
Л.Б. Ким, 2011
При инфаркте миокарда (ИМ) замещение очага некроза происходит в процессе репара-тивного фиброза (РФ), протекающего с обязательным вовлечением основных компонентов внеклеточного матрикса. Возрастные особенности клинического течения ИМ, развитие осложнений могут быть обусловлены различной биохимической манифестацией РФ. Было обследовано 72 больных ИМ мужского пола (29-69 лет). Для изучения постинфарктного РФ оценивали содержание основных компонентов ВМ - общий, свободный и пептидносвязанный гидроксипролин в моче, гликозаминогликаны и фибронектин в сыворотке крови. Исследование показало, что течение постинфарктного РФ имеет возрастные особенности. Ключевые слова: инфаркт миокарда; биохимические маркеры репаративного фиброза.
В структуре заболеваемости и смертности населения сердечно-сосудистые заболевания на протяжении последних десятилетий занимают лидирующее положение [1] на фоне глобального постарения населения. Заболеваемость инфарктом миокарда варьирует в широких пределах в зависимости от пола и возраста. Так, у мужчин 30-39 лет регистрируется 1 случай ИМ на 1000 чел., а в возрастной группе 60-64 года - до 18 случаев на 1000 чел. [2]. Такая же закономерность наблюдается и за рубежом [14].
В 65-69 лет ИМ встречается у 7,8 на 1000 чел./год в то время как в 85 лет и старше -25,6 на 1000 чел./год. Госпитальная смертность от ИМ составляет в среднем около 10%, причем в ведущих клиниках этот показатель приближается к 5%, тогда как во многих регионах России достигает 15% [1 ].
Известно, что патоморфологические изменения сердечно-сосудистой системы, выраженность которых прогрессирует с возрастом, являются причиной изменения клиники и течения ИБС в целом и ИМ в частности [6]. Доказано, что с каждой декадой возрастает степень коронарного атеросклероза, гипертрофии миокарда [6, 13], следствием чего является изменение реактивности соединительнотканного компонента сердца, обозначаемого в последние годы как внеклеточный матрикс (ВМ)
[11]. Внеклеточный матрикс выполняет ряд важных функций, который определяет адаптивно-регенераторные и пластичес-
кие возможности сердца. При этом ВМ рассматривается как промежуточная среда, осуществляющая функции транспорта газов, ионов и метаболитов между цито-плазмой кардиомиоцитов и кровью. При ИМ замещение очага некроза рубцовой тканью происходит в процессе репаративного фиброза, протекающего с обязательным вовлечением основных компонентов ВМ. Данный процесс, основанный на клинико-морфологических изменениях, претерпевает ряд фаз в течение постинфарктного РФ [3].
В свою очередь возрастные особенности клинического течения ИМ, развитие осложнений могут быть связаны с модификацией РФ, однако эти связи слабо изучены. Цель работы - изучить особенности изменения биохимических маркеров основных компонентов внеклеточного матрикса при формировании постинфарктного репаративного фиброза у мужчин в зависимости от возраста.
материал и методы
С информированного согласия больных обследовали 72 мужчин. В зависимости от возраста все больные были разделены по десятилетиям на 3 группы: 1-ю группу (А) составили больные до 49 лет (п = 26, средний возраст (СВ) - 43,96±0,95 лет), 2-ю группу (Б) - от 50 до 59 лет (п = 20, СВ - 53,05±0,59 лет), 3-ю группу (В) - от 60 до 69 лет (п = 26, СВ - 64,73±0,56 лет). При
поступлении в стационар у 86% больных диагностировали ИМ с зубцом Q, у 14% ИМ без зубца Q. У 76% больных был первичный ИМ, 24% - повторный ИМ. ИМ передней стен ки был у 51 % бол ьн ых, н ижней - 46%, боковой - 3%. У 67% ИМ развился на фоне артериальной гипертонии, 11% - сахарного диабета типа 2, 8% -цереброваскулярных заболеваний. Верификация диагноза проводилась на основании жалоб, результатов клинического осмотра, измерения биохимических маркеров некроза кардиомиоцитов и функциональных методов оценки сердечно-сосудистой системы (ЭКГ, ЭхоКГ).
Постинфарктный РФ оценивали по ряду биохимических маркеров ВМ. Определяли суммарное содержание в сыворотке крови (ГАГ, г гексоз/л) орциновым методом [4]. Содержание свободного (сГОП) и пептидносвязанного ГОП (пГОП, мкг/мл) в моче определяли по П.Н. Шараеву с соавт. [8]. Измерения проводили на спектрофотометре PD-303S Apel («Apel Co. Ltd», Япония). Концентрацию ФН (мг/л) определяли методом ИФА с помощью тест-системы производства («Имтек», Россия) на плашечном ридере Multiscan MCC/340 («Labsystems», Финляндия). Для выявления особенностей динамики РФ маркеры оценивали в следующие сроки. При поступлении (первые трое суток, 1-я фаза), в процессе лечения - на 10-12-е сутки (2-я фаза), перед выпиской больного из стационара на 20-е - 23-и сутки (3-я фаза).
Результаты исследования были проверены на нормальность распределения с использованием критерия Колмогорова - Смирнова. В случае нормального распределения значений применяли параметрический t-критерий Стьюдента. Для значений, закон распределения которых отличался от нормального, был применен непараметрический U-критерий Манна - Уитни. При проведении парных сравнений уровней показателей внутри групп по трем фазам РФ использовали парный критерий Вилкоксона. Данные представлены как средняя арифметическая величина и стандартная ошибка средней (M±m). Различия считали значимыми при p<0,05.
результаты
В ходе исследования было установлено, что концентрация ГАГ в сыворотке крови во всех группах в 1-ю фазу РФ была повышенной (табл.), что свидетельствует об интенсивности деградации протеогликанов ВМ. В последующем отмечали снижение, выраженность которого зависела от возраста больных. Так, если в группе Б наблюдали заметное снижение во 2-ю и 3-ю фазы (р = 0,009), причем концентрация ГАГ была в 3-ю фазу ниже, чем во 2-ю (р = 0,005), то у больных группы А и В во 2-ю и 3-ю фазы РФ концентрация ГАГ тоже снижалась, но подобное снижение не достигло уровня статистически значимого различия (таблица). Анализ концентрации ФН в сыворотке крови выявил различие в динамике РФ у больных в возрастных группах. В группе А увеличение концентрации ФН отмечали
во 2-ю фазу РФ, но в 3-ю фазу РФ - снижение (р = 0,033). В группе Б максимальное содержание ФН тоже наблюдали во 2-ю фазу РФ, и оно статистически значимо отличалось от концентрации ФН в 1-ю фазу РФ (р = 0,033). В группе В максимальное содержание ФН зарегистрировали уже в
1-ю фазу РФ, в последующем наблюдали статистически значимое постепенное снижение в 3-ю фазу (р = 0,008), что можно объяснить возрастной особенностью реактивности ВМ. Выявленное относительно 2-й низкое значение ФН в 1-ю фазу в группах А и Б можно объяснить переходом сывороточного ФН в ткани - в места повреждения, поскольку известно, что ФН в сыворотке крови и тканях представляет единую замкнутую систему [10].
Кроме того, при оценке концентрации ФН в сыворотке крови выявили межгрупповые различия. В 1-ю фазу РФ в группах А (р = 0,024) и В (р = 0,021) содержание ФН было выше относительно группы Б. Во 2-ю фазу в группе В отмечено сниженное содержание относительно группы А (р = 0,05). Результаты оценки метаболизма коллагена по содержанию оГОП, сГОП и пГОП в моче представлены в таблице. Содержание оГОП во всех группах в 1-ю фазу было повышенным, причем в группе А статистически значимо выше по сравнению с данными 3-й фазы (р = 0,021), а в группе В относительно 2-й фазы (р = 0,003). У больных в группе А снижение оГОП в динамике РФ обусловлено уменьшением сГОП, а содержание пГОП в 1-ю фазу было выше, чем в 3-ю фазу (р = 0,005). У больных группы Б тоже наблюдали снижение сГОП по мере развития РФ, но оно не привело к снижению оГОП, поскольку содержание пГОП оставалось практически без изменения во все фазы РФ.
У больных группы В содержание оГОП было максимальным в 1 -ю фазу РФ (р = 0,003), что было обусловлено высоким содержанием пГОП и сГОП, но в последующие фазы, особенно во 2-ю, концентрация резко снижалась (р = 0,003 и р = 0,007, соответственно). В то время как в группах А и Б наблюдали постепенное снижение сГОП, а содержание пГОП приближалось к уровню 1-й фазы.
Таким образом, изучение биохимических маркеров РФ у больных ИМ показало, что процесс формирования рубцовой ткани характеризуется возрастными особенностями. В группе А и Б интенсивность разрушения коллагена постепенно замедляется, тогда как образование коллагена имеет тенденцию к снижению в 3-ю фазу, но в 1-ю и 2-ю остается на одном уровне. В результате скорость синтеза коллагена в группах А и Б преобладает над процессом разрушения его в динамике РФ.
Для группы В характерна высокая скорость образования и разрушения коллагена в 1-ю фазу, которая сменяется резким снижением во 2-ю фазу РФ. Такое соотношение метаболитов коллагена в группе В наряду с особенностями сочетания факторов риска, возраст-обусловленной фоновой патологии [7] может объяснить более частое развитие осложнений ИМ и высокую госпитальную летальность у пожилых больных
Патология кровообращения и кардиохирургия 4. 2011
59
Содержание гликозаминогликанов, фибронектина и форм гидроксипролина у больных ИМ
Фазы репаратив-ного фиброза
Группы больных до 49 лет А
ГАГ в сыворотке крови, г гексоз/л 1 фаза (1) 0,08±0,01
р
пГОП в моче, мкг/мл
1 фаза (1)
2 фаза (2)
3 фаза (3) р
19,10+2,64
18,67+2,94 12,34+1,90 1-3, р = 0,005
50-59лет Б
0,09+0,02
60-69 лет В
0,08+0,02
17,41+2,40
17,44+1,99
15,24+2,97
1-2, р = 0,007 1-3, р = 0,038
27,70+3,68
12,06+1,51 16,09+2,58 1-2, р = 0,003
А-В, р = 0,024 Б-В, р = 0,037 Б-В, р = 0,038
[2, 5]. Содержание ГАГ в сыворотке крови у больных группы А и В в динамике РФ мало менялось, что свидетельствует о выраженности процесса деградации про-теогликанов внеклеточного матрикса в этих группах.
обсуждение
С возрастом происходит сокращение депонирования основных компонентов ВМ, изменение воспалительного ответа при повреждении, перераспределение типов коллагена и уменьшение ГАГ во ВМ миокарда и биологических жидкостях [11, 12]. Одновременно наблюдается увеличение коллагена с большим количеством внутримолекулярных сшивок [13, 15], уменьшающих эластичность молекулы. Эту закономерность можно объяснить изначально разной степенью активности системы мат-риксных металлопротеиназ (ММП)/тканевых ингибиторов ММП (ТИМП) [9]. У лиц моложе 55 лет преобладает генотип ММП-9, а в старших возрастных группах - генотип ММП-2. Указанные возрастные изменения в состоянии внеклеточ-
ного матрикса органов в определенной степени опосредуют выявленные особенности. Течение постинфарктного РФ имеет возрастные особенности. У лиц до 49 лет содержание оГОП и пГОП было повышено в 1-ю фазу РФ, а ФН во 2-ю фазу РФ по сравнению с 3-й фазой РФ и относительно
2-й фазы РФ по сравнению с группой 60-69 лет. В возрасте 50-59 лет содержание ГАГ было повышено в 1 -ю фазу РФ по сравнению со 2-й и 3-й, в свою очередь концентрация ФН была повышена во 2-ю фазу РФ по сравнению с 1-й. В 1-ю фазу концентрация ФН была ниже, чем в группах до 49 лет и 60-69, а во 2-ю фазу РФ ниже, чем в группе до 49 лет.
И наметилась тенденция к понижению содержания оГОП, свГОП, пГОП. У лиц 60-69 лет концентрация ФН в 1-ю фазу РФ была повышена относительно 3-й фазы РФ. Максимальное значение оГОП, сГОП, пГОП было в 1 -ю фазу РФ.
Авторы считают своим долгом и приятной обязанностью выразить глубокую признательность за консультативную помощь и сотрудничество заведующей отделением МУЗ НМК БСМП №2 Л.П. Цыба и врачам отделения.
р
список литературы
1. Беленков Ю.Н., Оганов Р.Г. Кардиология: национальное руководство. М.: Геотар-Медиа, 2010. 1232 с. (Серия «Национальное руководство»).
2. Кардиология: руководство для врачей в 2 т. / Под ред. Н.Б. Пе-репеча, С.И. Ребова. СПб.: СпецЛит, 2008. Т. 1. 607 с.
3. Ким Л.Б., Куликов В.Ю., Минина Н.Г., Верба О.Ю. // Вестник НГУ. Серия: Биология, клиническая медицина. 2005. Т. 3, Вып. 3.
С. 53-63.
4. Кляцкин С.А., Лифшиц Р.И. // Лаб. дело. 1989. № 10. С. 51-53.
5. Савилова В.В., Кондратьев А.И., Долгих В.Т., Торопов А.В. // Казанский медицинский журнал. 2007. Т. 88, № 5. С. 177-179.
6. Семитко С.П. // Клиническая геронтология. 2009. Т. 15, № 4-5.
С. 3-12.
7. Семисотова Е.Ф. Инфаркт миокарда у людей пожилого и старческого возраста. Владивосток: Дальнаука, 1994. 168 с.
8. Шараев П.Н., Ботникова Е.А., Иванов В.М. и др. // Лаб. дело.
1990. № 12. С. 23-25.
9. Шевченко А.В., Голованова О.В., Коненков В.И. и др. // Терапевтический архив. 2010. Т. 82, № 1. С. 31-34.
10. Arslan F., Smeets M.B., Riem Vis P.W. et al. // Circulation Research. 2011. V. 108. P. 582-592.
11. Jourdan-LeSaux C., Zhang J., Lindsey M.L. // Life Sciences. 2010.
V. 87, № 13-14. P. 391-400.
12. Komosinska-Vassev K.B., Winsz-Szczotka K., Kuznik-Trocha K. et al. // Clin. Chem. Lab. Med. 2008. V. 46, № 2. P. 219-224.
13. Mbai F.N., Knowlton A.A. // J. Molecular Cellular Cardiology. 2005. V. 38. P. 241-244.
14. Psaty B.M., Furberg C.D., Kuller L.H. et al. // Arch. Intern. Med. 1999. V. 159, № 12. P. 1339-1347.
15. Scalicky M., Vidik A. // Exp. Gerontol. 2000. V. 35, Is. 5. P. 595-603.
Ким Лена Борисовна - доктор медицинских наук, главный научный сотрудник, руководитель группы биохимии соединительной ткани Научного центра клинической и экспериментальной медицины СО РАМН (Новосибирск).
Путятина Анна Николаевна - научный сотрудник группы биохимии соединительной ткани Научного центра клинической и экспериментальной медицины СО РАМН (Новосибирск).
